正极材料对锂电池性能影响

钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂以及三元材料都是目前最常见的锂电池正极材料,它们因物理性质与化学性能的不同,而在应用领域上也所有区别。那么,占据锂电池核心地位的正极材料,对产品性能有什么影响?

正极材料对锂电池性能影响

1、能量密度

每种锂电池正极材料都有其理论容量密度,因此选择了一种正极材料,就选择了电芯能量密度的上限。在用量设计和加工制作过程中,正极材料的振实密度与比重也对电芯产品的储锂能力有一定的影响。

锂电池图片

2、功率密度

不同的正极材料,制造出来的锂电池充放电功率也有一定的区别。正极材料的晶体结构稳定性,颗粒尺寸,掺杂原子,碳包覆工艺,材料的制备方法等,或多或少都会影响带电锂离子在本体中扩散,如脱出与嵌入通道宽度大小,通道上是否有过多的障碍物等,进而影响锂电池的功率密度。

3、循环寿命

影响电池循环寿命的因素很多,正极材料就是其中的一个,由于正极材料活性物质在循环使用中会不断损耗,以及在充放电过程中,材料结构很容易因为外界环境以及锂离子的运动而发生崩坏,引发正极容纳锂离子能力的衰减,最终导致电池寿命缩短。此外,正极材料中的杂质成分,比如单质铁和三价铁,都会与电解液相互作用,产生不良副反应,或者造成内部微短路。

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